پرس مهر زنی پیشرونده: اندازه آن اشتباه است، برای همیشه هزینه آن را بپردازید

کاری که یک پرس مهر زنی پیشرونده واقعاً انجام می دهد

وقتی می شنوید "پرس مهر زنی پیشروندهوسوسه انگیز است که یک ماشین را به تصویر بکشید که فلز را به شکلی در می آورد. واقعیت ظریف تر است. این فقط یک پرس نیست. این یک سیستم یکپارچه است: یک پرس مهر زنی، یک قالب پیشرونده دقیق-مهندسی، یک خط تغذیه سیم پیچ، و یک بسته کنترلی که همگی در مرحله قفل کار می کنند تا نوار قطعات فلزی صاف را با سرعت تولید به سرعت تبدیل به نوارهای فلزی به پایان برسانند.

تعریف پرس مهر زنی پیشرونده

بنابراین یک قالب مترقی چیست و چه ارتباطی با مطبوعاتی که درون آن قرار دارد دارد؟ قالب پیشرونده یک ابزار تخصصی چند ایستگاهی است که در دستگاه پرس پرس نصب شده است. یک نوار سیم پیچ فلزی به داخل قالب وارد می شود و با هر بار فشار از طریق یک توالی ایستگاه پیش می رود. هر ایستگاه عملیات خاصی را انجام می‌دهد، خواه این عملیات خالی کردن، سوراخ کردن، خم شدن، شکل‌دهی، یا سکه‌زنی باشد. تا زمانی که نوار به ایستگاه نهایی می رسد، یک قسمت تکمیل شده از نوار حامل جدا می شود و آماده استفاده خارج می شود.

پرس مهر زنی پیشرونده قالب یک سیستم تولید یکپارچه است که ترکیبی از پرس مهر زنی دقیق، قالب پیشرونده چند ایستگاهی، تغذیه سیم پیچ سروو-و کنترل های هماهنگ برای تبدیل نوار فلزی مسطح به قطعات تمام شده در یک عملیات پیوسته واحد است.

بر خلاف یک پرس معمولی که ممکن است قالب‌های تک ضربه‌ای-یا ابزارهای ترکیبی کار کند، پرس ساخته شده برای مهر زنی پیشرونده نیازمند سه چیز است که آن را متمایز می‌کند: تکرارپذیری حرکت لغزشی دقیق حرکت پس از ضربه، کنترل ثابت ارتفاع بسته به طوری که هر ایستگاه نوار را در عمق صحیح درگیر کند، و هر ایستگاه قبل از همگام‌سازی صحیح خط تغذیه، پیش از همگام‌سازی صحیح خط تغذیه، پیشروی می‌کند. هر یک از آن عناصر را حذف کنید، و تلورانس ها تغییر می کند، می میرد، یا قطعات اشتباه بیرون می آیند.

چگونه مطبوعات، می میرند، و خوراک با هم کار می کنند

تصور کنید که در حال تماشای سیستم هستید. در اینجا نحوه عملکرد پرس مهر زنی در یک راه اندازی پیشرونده آمده است:

• سیم پیچ از یک دیکویلر باز می شود، از یک صاف کننده عبور می کند تا مجموعه سیم پیچ را جدا کند و وارد یک تغذیه کننده رول سروو می شود.
• فیدر نوار را با فاصله ثابتی به جلو می برد که به آن گام تغذیه می گویند و دقیقاً مطابق با چرخه ضربه پرس زمان بندی شده است.
• پین‌های پیلوت در قالب سوراخ‌های{0} از پیش سوراخ‌شده در نوار را درگیر می‌کنند، هر گونه خطای کوچک تغذیه را تصحیح می‌کنند و موقعیت نوار را قبل از درگیر شدن ایستگاه‌های کاری قفل می‌کنند.
• قوچ پرس پایین می آید و هر ایستگاه عملیات خود را به طور همزمان در بخش های مختلف نوار انجام می دهد.
• قوچ جمع می‌شود، بالابرها نوار را از جزئیات قالب پایین‌تر بلند می‌کنند، و تغذیه‌کننده نوار را یک گام بیشتر برای ضربه بعدی به جلو می‌برد.

هر جزء به اجزای دیگر بستگی دارد. پرس مشخصات نیرو و حرکت را فراهم می کند. قالب مشخص می کند که در هر ایستگاه چه اتفاقی برای فلز می افتد. سیستم تغذیه دقت پیشرفت را کنترل می کند. و بسته کنترل آنها را به هم متصل می کند، تناژ را کنترل می کند، موقعیت تغذیه را تأیید می کند، و در صورت تشخیص یک سنسور تغذیه نادرست یا سگک نواری، فشار را فورا متوقف می کند. مهر زنی پیشرونده به این دلیل موفقیت آمیز است که این عناصر به عنوان یک واحد عمل می کنند، نه به عنوان ماشین های جداگانه ای که در یک فکر بعدی به هم متصل شده اند.

این دیدگاه سطح{0}}سیستم اهمیت دارد زیرا اندازه یا مشخص کردن هر یک از اجزای منفرد به صورت مجزا منجر به عدم تطابق می شود. قالبی که بدون درک ویژگی های انحراف پرس طراحی شده باشد، به طور ناهموار سایش خواهد شد. یک سیستم تغذیه که بدون در نظر گرفتن عرض نوار و سختی مواد انتخاب شود، خطاهای موقعیتی را معرفی می کند. نوع قاب پرس، مکانیسم درایو و رتبه بندی تناژ همگی مستقیماً از میزان تقاضای قالب و مواد جریان می یابند، که دقیقاً همان جایی است که انتخاب پرس شروع به جالب شدن می کند.

مقایسه انواع قاب و مکانیزم های محرک

قاب نگهدارنده قالب پیشرونده شماتعیین می کند که با چه مقدار انحراف مبارزه خواهید کرد، با چه سرعتی می توانید بدوید و چقدر طول می کشد. نوع قاب یا سیستم درایو اشتباهی را انتخاب کنید، و مشکلات تحمل را برای طول عمر آن تعقیب خواهید کرد. دو معماری قاب بر چشم انداز چاپ مهر زنی مترقی تسلط دارند و سه مکانیزم درایو برای کار درون آنها رقابت می کنند.

C-قاب در مقابل مستقیم{2}}قاب‌های فشار جانبی

پرس AC-فریم (یا شکاف-قاب) دسترسی باز را در سه طرف قسمت قالب فراهم می‌کند و آن را فشرده و مقرون به صرفه می‌کند{2}}برای کارهای پیشرونده سبک‌تر. شما معمولاً اینها را در بردهای 35 تا 250 تنی خواهید یافت که قالب‌های پیشرونده کوچک‌تر با ایستگاه‌های کمتر را اجرا می‌کنند. مبادله؟ آن ساختار "C" باز استتحت بار به صورت زاویه ای منحرف می شود، به این معنی که با افزایش تناژ، اسلاید می تواند کمی کج شود. برای پروگرسیوهای ساده سوراخ کردن و خالی کردن، این قابل مدیریت است. برای{2}}تلرانس سختی که در یک قالب پهن شکل می‌گیرد، به یک مشکل تبدیل می‌شود.

پرس‌های مستقیم{0}} با ستون‌های عمودی که تاج را در هر دو طرف نگه می‌دارند، انحراف زاویه‌ای را از بین می‌برند. هندسه مسیر لغزش را قفل می کند و بدون توجه به اینکه بار در کجا متمرکز می شود، آن را موازی با تقویت کننده نگه می دارد. برای برنامه‌های پرس پیشرونده که کیفیت قطعه ثابت را در 10، 20 یا حتی 30+ ایستگاه می‌خواهند، این استحکام قابل مذاکره نیست.

تفاوت ساختاری به وضوح در نحوه کنترل بارگذاری خارج از مرکز-هر فریم نمایان می‌شود. قالب های پیشرونده به ندرت نیرو را به طور مساوی توزیع می کنند. ضربات ایستگاه های شکل دهی بیشتر از ایستگاه های سوراخ کننده است و اغلب به سمت پشت قالب جمع می شوند. یک قاب کناری مستقیم- با فاصله اتصال وسیع، قسمت اعظم بار را بین نقاط اتصال قرار می‌دهد و نیروهای کنسولی را که سعی در کج کردن لغزش دارند، کاهش می‌دهد.

هنگامی که یک دستگاه مهر زنی مترقی نیاز به طول بستر بیش از 1.5 متر از چپ به- دارد، سازندگان معمولاً به طراحی اتصال دو نقطه- می روند. هنگامی که قالب بیش از 2 متر از جلو-به-پشت می‌رود، یک فشار چهار-نقطه‌ای به انتخاب عملی تبدیل می‌شود. این چهار نقطه تعلیق بار شکل‌دهی را به‌طور یکنواخت‌تر توزیع می‌کنند و در برابر نیروهای پیچشی که قالب‌های پیشرونده چند ایستگاهی در سراسر پوشش کاری خود ایجاد می‌کنند، مقاومت می‌کنند.

سیستم های درایو مکانیکی، سروو و هیدرولیک

مکانیسم درایو نحوه حرکت اسلاید را در طول حرکت خود تعیین می‌کند و این مشخصات حرکتی پیامدهای مستقیمی برای آنچه قالب پیشرونده شما می‌تواند با سرعت انجام دهد دارد.

درایوهای مکانیکی معمولیاز یک موتور الکتریکی استفاده کنید که چرخ طیار را می‌چرخاند، که انرژی را از طریق کلاچ به میل لنگ یا سیستم دنده‌ای غیرعادی منتقل می‌کند. لغزش یک حرکت سینوسی ثابت را دنبال می کند: در اواسط- حرکت شتاب می گیرد و نزدیک به نقطه مرگ پایین پایین می آید. این یک فناوری اثبات شده و قابل اعتماد برای کار مترقی است. یک دستگاه مهر زنی قالب با سیستم مکانیکی{4} مستقیم بالاترین سرعت و کمترین اتلاف انرژی را ارائه می دهد، در حالی که انواع چرخ دنده، گشتاور بیشتری را برای عملیات شکل دهی عمیق تر ارائه می دهند. پرس‌های مکانیکی با سرعت بالا برای کارهای پیشرونده کوچک-می‌تواند از ۱۰۰۰ ضربه در دقیقه بیشتر شود.

یک نوع تخصصی که شایان ذکر است، فشار دادن حرکت پیوند است که از مکانیزم جابجایی-پیوند برای اصلاح منحنی سرعت لغزش استفاده می‌کند. به جای حرکت متقارن یک میل لنگ استاندارد، پرس حرکت لینک سرعت نزدیک‌تری را در نزدیکی نقطه مرده پایین ایجاد می‌کند در حالی که سرعت بازگشت سریع را حفظ می‌کند. این به زمان ماندگاری بیشتری برای شکل‌دهی بدون کاهش سرعت چرخه کلی می‌دهد، و آن را برای قالب‌های پیشرونده که سوراخ کردن را با عملیات کشش متوسط ​​ترکیب می‌کنند، محبوب می‌کند.

درایوهای هیدرولیکتوناژ کامل را در هر نقطه از سکته مغزی ارائه دهید، نه فقط در نزدیکی پایین. برای قالب‌های پیشرونده که شامل ایستگاه‌های کشش عمیق-می‌شوند که نیاز به نیرو زودهنگام و پیوسته از طریق یک پنجره طولانی کار دارند، پرس‌های هیدرولیک یک طاقچه را پر می‌کنند. محدودیت؟ سرعت چرخه. سیستم‌های هیدرولیک به طور قابل‌توجهی کندتر از جایگزین‌های مکانیکی هستند، بنابراین برای کاربردهای پیشرونده که در آن عمق کشش بیشتر از سرعت مورد نیاز است، استفاده می‌شوند.

چرا پرس های سروو چیزی را که دیس های پیشرو می توانند به دست آورند را تغییر می دهند

پرس‌های سروو{0}مکانیکی نشان‌دهنده مهم‌ترین تحول در فناوری پرس پیشرونده در چند دهه است. آنها مجموعه ترمز-کلاچ-چرخ طیار را با موتورهای سروو با گشتاور بالا-که مستقیماً میل لنگ را حرکت می‌دهند، جایگزین می‌کنند. نتیجه: حرکت اسلاید کاملاً قابل برنامه ریزی در هر ضربه.

در عمل به چه معناست؟ یک قالب پیشرونده با ایستگاه های سوراخ کننده ظریف و ایستگاه های شکل دهی تهاجمی را در نظر بگیرید. در یک پرس مکانیکی معمولی، هر ایستگاه منحنی سرعت یکسانی را می بیند. یک سروو پرس به شما امکان می دهد اسلاید را طوری برنامه ریزی کنید که در حین نزدیک شدن سریع حرکت کند، سرعت را در منطقه شکل دهی برای جریان بهتر مواد و کاهش برگشت فنر کاهش دهید، سپس دوباره در حرکت برگشت شتاب دهید.خروجی تولید می تواند دو برابر شودهنگام اجرای قالب‌های پیشرونده با نیم‌نمایه‌های حرکتی-که سفرهای غیرضروری اسلاید را حذف می‌کنند.

فناوری سروو همچنین پروفایل های حرکتی را که قبلاً غیرممکن بود، فعال می کند:

• نیمه حرکتطول سکته مغزی را برای کارهای تدریجی کم عمق کاهش می دهد و SPM را به طور چشمگیری افزایش می دهد.
• حرکت آزاد (سکه)در طی یک چرخه، چندین بار به مواد ضربه می زند و بدون افزودن ایستگاه های قالب، بازگشت فنری را کاهش می دهد یا حذف می کند.
• حرکت ارتعاشیاز کشیدن عمیق درون قالب های پیشرونده پشتیبانی می کند و به طور بالقوه تعداد ایستگاه های شکل دهی مورد نیاز را کاهش می دهد.

بالانس دینامیک در سرعت های بالا صرف نظر از نوع درایو حیاتی می شود. با بالا رفتن نرخ ضربه، جرم رفت و برگشتی اسلاید ارتعاشی ایجاد می کند که می تواند بر دقت تغذیه تأثیر بگذارد و سایش را تسریع کند. ماشین‌های مهر زنی مترقی با سرعت بالا دارای سیستم‌های تعادل مکانیکی یا پنوماتیکی هستند که این نیروهای اینرسی را خنثی می‌کنند و به پرس اجازه می‌دهند تا دقت را در SPM بالا حفظ کند.

انتخاب بین نوع قاب و سیستم درایو به تنهایی انجام نمی شود. این مستقیماً از آنچه قالب می‌خواهد سرچشمه می‌گیرد: تعداد ایستگاه‌ها، شکل‌دهی چقدر پیچیده، بخش تمام‌شده به چه تحمل‌هایی نیاز دارد، و چه حجم تولیدی سرمایه‌گذاری را توجیه می‌کند. این الزامات قالب، به نوبه خود، به مواد مهر زنی و نیروهایی که هر ایستگاه باید ایجاد کند، بازمی گردد.

اصول طراحی قالب پیشرونده که نیازهای مطبوعات را پیش می برد

هر تصمیمی که در مورد نقشه طراحی قالب مهر زنی مترقی گرفته می شود مستقیماً به مشخصات پرس ترجمه می شود. ایستگاه های بیشتر به معنای تخت طولانی تر است. ایستگاه های تشکیل مجتمع به معنای تناژ بیشتر است. خلبان های محکم تر به معنای سیستم تغذیه دقیق تر است. قالب مستقل از مطبوعاتی که آن را اداره می کنند وجود ندارد. دیکته می کند که آن مطبوعات باید چه چیزی را ارائه دهند.

ترتیب چیدمان ایستگاه و ترتیب عملیات

هنگامی که مهندسان یک قالب مهر زنی مترقی را می گذارند، توالی عملیات از منطقی پیروی می کند که ریشه در رفتار مواد دارد. معمولاً در حالی که نوار هنوز صاف و پایدار است ابتدا سوراخ می‌کنید و بریدگی می‌زنید. شکل‌دهی و خمش بعداً، پس از جدا شدن مواد اطراف برای جریان یافتن فلز انجام می‌شود. ایستگاه نهایی قسمت تمام شده را از نوار حامل جدا می کند.

در اینجا توالی ایستگاه معمولی برای یک پروگ نماینده نشان داده شده است:

1. سوراخ‌های پیلوت و ویژگی‌های داخلی (سوراخ کردن، بریدگی)
2. شکاف‌های برجسته را برش دهید و بخش‌های طرح را به گونه‌ای آزاد کنید که مواد را برای شکل‌دهی بعدی آزاد کنید
3. عملیات خمش، کشش یا منبت کاری را انجام دهید
4. اضافه کردن سکه یا شکل دادن برای دقت ابعاد
5. قسمت تمام شده را از نوار حامل برش دهید یا جدا کنید

این خودسرانه نیست سوراخ کردن قبل از تشکیل از اعوجاج سوراخ جلوگیری می کند. Talan Products اشاره می‌کند که گاهی اوقات سوراخ کردن باید پس از شکل‌گیری اتفاق بیفتد، زمانی که تقاضاهای تحمل در مورد ویژگی‌های خاص، پانچ کردن پست{2}} را تنها راه حفظ موقعیت می‌کند. همچنین ممکن است بین عملیات پیچیده، ایستگاه‌های خالی ظاهر شوند تا استحکام ساختاری را برای درج‌های قالب ایجاد کنند یا فضا را برای مکانیسم‌های خاص فراهم کنند.

چرا شمارش ایستگاه برای انتخاب مطبوعات مهم است؟ هر ایستگاه طولی به قالب اضافه می کند. راه‌اندازی ابزار دای پیشرونده 12 ایستگاهی به یک تکیه‌گاه و تختی نیاز دارد که این ردپا را با فضای خالی در خود جای دهد. هر ایستگاه فعال نیز به بار تناژ تجمعی کمک می کند. برخورد همزمان ایستگاه های بیشتر در نقطه مرگ پایین به این معنی است که پرس باید مجموع تمام این نیروها را بدون انحراف فراتر از محدوده های قابل قبول کنترل کند.

طرح بندی نوار و طراحی نوار حامل

طرح نواری پایه و اساس طراحی قالب مهر زنی مترقی است. جهت گیری قسمت را روی مواد، فاصله زمین بین ایستگاه ها، استفاده از مواد و پیکربندی حاملی که همه چیز را در طول تغذیه نگه می دارد، تعیین می کند.

دو بعد کلیدی نوار را مشخص می کند: عرض و گام. عرض نوار شامل قسمت خالی، مواد حامل در یک یا هر دو لبه و هر پل ضایعاتی بین قطعات مجاور است. Pitch فاصله‌ای است که نوار در هر ضربه پیش می‌رود و مستقیماً طول تغذیه را که فیدر رول سروو شما باید در هر چرخه ارائه دهد تعیین می‌کند.

طراحی نوار حامل بر اساس هندسه قطعه و الزامات شکل دهی متفاوت است:

• حامل های لبه (تک یا دو طرفه)در امتداد یک یا هر دو طرف نوار اجرا کنید. یک حامل دوطرفه ثبات و دقت موقعیتی عالی را به ویژه برای مواد نازک زیر 0.2 میلی متر ارائه می دهد. کت و شلوارهای تک لبه- قطعات با خم شدن در یک سر.
• حامل های مرکزیاز وسط نوار عبور کنید و قطعات را از دو طرف به هم وصل کنید. اینها برای قطعات خمشی متقارن خوب عمل می کنند و ضایعات را در مقایسه با حامل های لبه کاهش می دهند.
• کشش حامل های وبزبانه‌های انعطاف‌پذیری را در خود جای داده است که به بخش‌های جداگانه اجازه می‌دهد تا به صورت عمودی در ایستگاه‌های شکل‌دهی و ترسیم حرکت کنند، بدون اینکه پیشرفت‌های مجاور را مختل کنند.

A حامل جامدبرای برش و خم کردن اولیه در جایی که نوار در سراسر آن صاف می ماند کار می کند. اما زمانی که قالب‌های مهر زنی پیشرونده شامل شکل‌دهی عمیق یا کشیدن در ایستگاه‌های متعدد باشد، حامل باید بدون شکستن یا بیرون کشیدن قطعات مجاور از موقعیت خم شود. یک حامل با طراحی ضعیف می‌تواند باعث خرابی کامل ابزار شود، بنابراین مهندسان اغلب طرح‌ها را از طریق نرم‌افزار شبیه‌سازی یا تکنیک‌های برش موم{2} دستی قبل از تعهد به فولاد ابزار تأیید می‌کنند.

استفاده از مواد یک فشار ثابت در برنامه ریزی چیدمان نوار است. کج کردن قطعات، جاهای خالی تودرتو یا انتخاب حامل های باریک تر می تواند استفاده را از 65 درصد به 75 درصد یا بیشتر افزایش دهد. اما هر درصدی که به دست می‌آید باید در برابر پایداری نوار در طول تغذیه و قابلیت ساخت قالب پروگ حاصل سنجیده شود.

قرار دادن خلبان برای دقت موقعیت

خلبان ها چیزی هستند که باعث می شوند قالب های پیشرونده در میلیون ها چرخه قطعات دقیق تولید کنند. بدون آنها، خطاهای تغذیه جزئی از ایستگاهی به ایستگاه دیگر انباشته می شود و رانش موقعیتی تلورانس ها را از بین می برد.

رویکرد استاندارد: سوراخ های خلبان را در ایستگاه اول سوراخ کنید، سپس با شروع از ایستگاه دوم، پین های خلبان را درگیر کنید. این پین‌ها درست قبل از تماس پانچ‌های کار با نوار وارد سوراخ‌های از قبل سوراخ‌شده-می‌شوند و هر گونه خطای موقعیت‌یابی باقی‌مانده از سیستم تغذیه را تصحیح می‌کنند. برای قالب های پیشرونده طولانی تر، خلبان ها معمولاً هر دو تا سه ایستگاه قرار می گیرند تا از ایجاد خطای تجمعی در طول نوار جلوگیری کنند.

قرار دادن سوراخ خلبان یک سوال عملی ایجاد می کند. آیا باید از سوراخ های خود قطعه به عنوان مرجع پیلوت استفاده کنید یا سوراخ های اختصاصی را در حامل سوراخ کنید؟ استفاده از سوراخ‌های قطعه باعث صرفه‌جویی در مواد می‌شود، اما ویژگی‌هایی را که نیاز به تلرانس دقیق دارند، در معرض خطر طولانی‌تر شدن قرار می‌دهد. سوراخ‌های پایلوت اختصاصی در ناحیه ضایعات حامل، یکپارچگی قطعه را به قیمت نوار کمی پهن‌تر حفظ می‌کنند.

دقت درگیری خلبان شما مستقیماً با نیازهای سیستم تغذیه مرتبط است. فاصله‌های خلبانی محکم‌تر-به-نیاز می‌کند که سیستم تغذیه نوار را در یک پنجره موقعیت باریک‌تر در هر ضربه تحویل دهد. اگر قالب‌های پیشرونده شما به دقت موقعیتی کمتر از 0.05+/- میلی‌متر در 15 ایستگاه یا بیشتر نیاز دارند، سیستم تغذیه و استراتژی آزمایشی باید به‌عنوان یک جفت منطبق مهندسی شوند، بدون اینکه به طور مستقل مشخص شوند.

عرض نوار، فاصله زمین، تعداد ایستگاه و نوع حامل همه در مشخصات مطبوعاتی آبشاری هستند. یک نوار پهن تر نیاز به دهانه تغذیه وسیع تری دارد. یک زمین بلندتر در سرعت بالا به شتاب تغذیه سریعتر نیاز دارد. ایستگاه های بیشتر به طول بستر بیشتری نیاز دارند. و نیروهای تولید شده در تمام این ایستگاه ها، با برخورد همزمان به نوار، تعیین می کنند که آیا یک پرس 200 تنی یا 400 تنی زیر آن قالب قرار دارد. آن محاسبات نیرو سزاوار تحلیل دقیق خود هستند.

چگونه خواص مواد بر عملکرد مطبوعات و قالب تأثیر می گذارد

عرض نوار، زمین و تعداد ایستگاه به شما می گوید که پرس باید چقدر بزرگ باشد. اما موادی که از درون قالب عبور می کند به شما می گوید که پرس چقدر باید ضربه بزند، با چه سرعتی می تواند بچرخد و قبل از اینکه قطعه درست بیرون بیاید به چند ایستگاه شکل دهی نیاز دارید. پرس را فقط بر اساس هندسه قالب انتخاب کنید تا تناژ را دست کم بگیرید، سایش ابزار را تسریع کنید، یا قطعاتی را تولید کنید که از لحظه ترک قالب خارج می شوند.

چگونه استحکام کششی و ضخامت بر تناژ تأثیر می گذارد

هر عملیات مهر زنی مترقی فلز با یک رابطه اساسی شروع می شود: نیروی مورد نیاز برای برش، شکل دادن یا کشیدن فلس های فلزی با ضخامت مواد و مقاومت آن در برابر تغییر شکل. برای خالی کردن و سوراخ کردن، فرمول ساده است: محیط ضرب در ضخامت ضرب در استحکام برشی. برای ترسیم و شکل دادن،استحکام کششی نهایی جایگزین مقاومت برشی می شودزیرا مواد به جای اینکه بریده شوند در کشش هستند.

در نظر بگیرید که این در عمل به چه معناست. نوار فولادی 1.0 میلی‌متری کم{2}}کربن با مقاومت برشی حدود 25 تن در اینچ مربع به نیروی سوراخ‌کننده بسیار کمتری نسبت به نوار فولادی ضد زنگ 1.0 میلی‌متری در 40+ تن در اینچ مربع نیاز دارد. هر دو را از طریق همان طرح قالب پیشرونده 12 ایستگاهی اجرا کنید و نسخه ضد زنگ تقریباً 60 درصد تناژ فشار بیشتری برای هندسه یکسان نیاز دارد. این تفاوت در هر ایستگاه فعالی که به طور همزمان به نقطه مرگ پایین برخورد می کند، ترکیب می شود.

ضخامت اثر را تقویت می کند. دوبرابر کردن گیج مواد از 0.5 میلی متر به 1.0 میلی متر فقط نیروی مورد نیاز را دو برابر نمی کند. سطح برشی را برای عملیات برش دو برابر می کند و لنگر خمشی را برای عملیات شکل دهی افزایش می دهد. فولادهای با استحکام بالا در محدوده 1.5 تا 3.0 میلی‌متر می‌توانند تناژ مورد نیاز را به منطقه‌ای برسانند که تنها پرس‌های مستقیم- با ذخایر انرژی کافی می‌توانند بار را بدون گیر کردن در BDC تحمل کنند.

به همین دلیل است که مواد مهر زنی مترقی باید در مراحل اولیه طراحی مشخص شوند. انتخاب مواد به محاسبات تناژ تبدیل می شود، که به انتخاب پرس تبدیل می شود، که سرمایه گذاری سرمایه را برای کل سلول تولید تعیین می کند.

سخت شدن کار در چند ایستگاه شکل دهی

اینجاست که مهر زنی پیشرونده در مقایسه با شکل گیری تک ایستگاهی مشکل است. هنگامی که فلز به صورت پلاستیکی تغییر شکل می دهد، سخت تر و انعطاف پذیرتر می شود. این سخت شدن کار است و در هر ایستگاه شکل‌گیری در قالب پیشرونده اتفاق می‌افتد. نواری که وارد ایستگاه 8 می شود همان ماده ای نیست که وارد ایستگاه 1 شده است. سوراخ شده، خم شده، تا حدی کشیده شده است و هر تغییر شکل قدرت تسلیم آن را افزایش داده و در عین حال شکل پذیری باقیمانده آن را کاهش می دهد.

چرا این موضوع برای طراحی پرس و قالب اهمیت دارد؟ هر ایستگاه شکل دهی متوالی با مواد سفت تری مواجه می شود که برای شکل دادن به نیروی بیشتری نیاز دارد. مهندسان باید این سخت شدن تجمعی را هنگام محاسبه ایستگاه-بر-تناژ ایستگاه در نظر بگیرند. آن را دست کم بگیرید، و ایستگاه‌های شکل‌دهی نهایی شما یا مواد را می‌شکنند یا نیرویی بیشتر از نیرویی می‌خواهند که پرس در آن نقطه از ضربه وارد کند.

آلیاژهای مختلف به تغییر شکل مکرر واکنش بسیار متفاوتی نشان می دهند:

• فولاد کم کربن-کار-به طور متوسط ​​سخت می‌شود و شکل‌پذیری معقولی را در ضربات شکل‌دهی متعدد حفظ می‌کند، و در کاربردهای مهر زنی مترقی فولاد کربنی قابل قبول است.
• فولاد ضد زنگ (به ویژه گریدهای آستنیتی مانند 304 و 316)کار-به شدت سخت می‌شود. استحکام تسلیم آن پس از کار سرد قابل توجه تقریباً دو برابر می‌شود و با سخت شدن سطح، تمایل به گندزدایی افزایش می‌یابد که نیاز به پوشش‌های ویژه یا استراتژی‌های روانکاری در فرآیند-است.
• مس و برنجکار با سرعت متوسط{0}}سخت می‌شود، اما با استحکام کششی نسبتاً کم شروع می‌شود، بنابراین قبل از رسیدن به حد مجاز، در ایستگاه‌های بیشتری شکل‌پذیر می‌مانند.
• فولادهای با استحکام بالا (HSLA، دوفاز-)با شکل‌پذیری محدود شروع کرده و به سرعت سخت می‌شود، به این معنی که مهندسان باید تغییر شکل را با دقت در ایستگاه‌های بیشتری با کار کمتر در هر ضربه توزیع کنند.

برای آلیاژهای چالش‌برانگیز، قالب‌های پیشرونده گاهی اوقات ویژگی‌های کاهش تنش میانی{0}}را در بر می‌گیرند یا از ترسیم‌های مجدد مرحله‌ای با حداقل تغییر شکل در هر مرحله استفاده می‌کنند تا کرنش تجمعی را در محدوده ایمن نگه دارند. جایگزین آن کراکینگ است که به معنای ضایعات، خرابی و تعمیر قالب است.

رفتار Springback و جبران ایستگاه

هر ویژگی خم شده یا شکل گرفته می‌خواهد وقتی قوچ پرس جمع می‌شود، به شکل مسطح اولیه خود بازگردد. درجه برگشت فنری بین مواد به طور چشمگیری متفاوت است و مستقیماً نحوه طراحی ایستگاه های شکل دهی را تعیین می کند.

فولاد کم کربن-در یک خم معمولی به میزان متوسطی، شاید ۱ تا ۳ درجه به عقب برمی‌گردد. شما می توانید با خم شدن بیش از حد آن را جبران کنید، و قطعه به مشخصات شل می شود. آلیاژهای آلومینیوم به دلیل مدول الاستیک کمتر نسبت به استحکام تسلیم، معمولاً 3 تا 5 درجه به عقب برگشت می‌کنند. فولادهای با استحکام بالا بدترین متخلفان هستند، با زاویه برگشت فنری که بسته به شعاع خمش و درجه مواد به 5 تا 10 درجه یا بیشتر می‌رسد.

در قالب پیشرونده، جبران برگشت فنری در سطح ابزارسازی اتفاق می‌افتد. مهندسان منگنه‌ها و حفره‌های قالب را با زوایای خمش محاسبه‌شده طراحی می‌کنند تا قطعه در هندسه هدف شل شود. شبیه سازی{2}}رویکردها، همانطور که در توضیح داده شده استبهترین شیوه های Springback از FormingWorld، از مدل سازی پیش بینی برای تعیین جبران دقیق مورد نیاز قبل از بریده شدن هر فولاد ابزار استفاده کنید. اشتباه گرفتن به این معنی است که قطعات از تحمل خارج می شوند و رفع آن اغلب مستلزم برش دادن قطعات قالب است.

آلومینیوم مهر زنی پیشرو یک چالش منحصر به فرد فراتر از بازگشت فنری به تنهایی ارائه می دهد. تمایل آلومینیوم به گاز زدن به این معنی است که سطوح قالب باید تا سطح آینه صیقل داده شوند، روانکاری باید به دقت کنترل شود و سرعت پرس اغلب باید کاهش یابد تا از سطحی شدن سطح جلوگیری شود. ترکیبی از فنر بالا، محدودیت‌های شکل‌پذیری کم، و حساسیت به تپش به این معنی است که قالب‌های پیشرونده آلومینیومی معمولاً به ایستگاه‌های بیشتری نیاز دارند تا به همان هندسه‌ای دست پیدا کنند که فولاد می‌تواند در ضربه‌های کمتر تولید کند.

جدول یک چیز را روشن می کند: انتخاب مواد فقط یک تصمیم طراحی نیست. این یک تصمیم برای اندازه گیری مطبوعات، یک تصمیم برای عمر ابزار و یک تصمیم سرعت تولید است که همه در یک مجموعه پیچیده می شوند. یک دستگاه پرس قالبی پیشرونده که به راحتی برای فولاد کربنی درجه بندی شده است، ممکن است برای همان هندسه قطعه در فولاد ضدزنگ یا با استحکام بالا به طور خطرناکی کوچک باشد. و یک نسخه آلومینیومی از همان قطعه، در حالی که به نیروی کمتری نیاز دارد، ممکن است به ایستگاه های بیشتر و سرعت چرخه کندتر نیاز داشته باشد تا از عیوب سطحی و نگه داشتن ابعاد جلوگیری کند.

این رفتارهای مواد مستقیماً به نحوه محاسبه تناژ کل مطبوعات وارد می شود. نیروی مورد نیاز هر ایستگاه فقط به هندسه بستگی ندارد، بلکه به نحوه پاسخ آن آلیاژ خاص به برش، خم شدن و شکل‌گیری در آن نقطه از کار{1}}سفر خود در قالب بستگی دارد.

محاسبه تناژ و اندازه گیری فشار برای قالب های پیشرونده

خواص مواد به شما می گوید که هر ایستگاه با چه شدتی برخورد می کند. اما شناخت نیروهای فردی کافی نیست. باید آنها را جمع کنید، همه چیزهایی را که به طور همزمان در سراسر قالب اتفاق می‌افتد حساب کنید، و سپس آن مجموع را با مشخصات مطبوعاتی مناسب مطابقت دهید. این محاسبات را حتی 15 تا 20 درصد اشتباه بگیرید و یا یک پرس را در نقطه مرگ پایین گیر می‌دهید یا سال‌ها زودتر از موعد آن را فرسوده خواهید کرد. اینجاست که مهر زنی پیشرونده از مفهوم مهندسی به تصمیم سرمایه گذاری سرمایه گذاری می شود.

روش محاسبه ایستگاه-به-روش محاسبه نیروی ایستگاه

فرآیند از طرح بندی نوار شروع می شود. هر ایستگاهی که روی مواد کار می‌کند، نیروی قابل اندازه‌گیری تولید می‌کند، و قبل از ترکیب کردن، باید هر یک را جداگانه محاسبه کنید. در اینجا نحوه عملکرد ریاضی برای هر نوع عملیات آمده است:

خالی کردن و سوراخ کردن:اینها عملیات برشی هستند. فرمول ساده است:

تناژ مورد نیاز=محیط (اینچ) x ضخامت ماده (اینچ) x مقاومت برشی (تن/in²)

تصور کنید در حال سوراخ کردن سوراخی به قطر 0.5-اینچ در فولاد نرم 0.060 اینچی با مقاومت برشی 25 تن در اینچ هستید. محیط 1.57 اینچ است، بنابراین نیروی سوراخ برابر 1.57 x 0.060 x 25=2.36 تن برای آن پانچ منفرد است. ایستگاهی با شش سوراخ؟ بر این اساس ضرب کنید. یک قالب پیشرونده مهر زنی با 10 ایستگاه سوراخ کننده که هر کدام بارهای مشابهی را حمل می کنند، به سرعت جمع می شود.

خم شدن و شکل دهی:محاسبات نیرو برای خمش به طول خم، ضخامت ماده، عرض دهانه قالب و استحکام کششی ماده بستگی دارد. V{1}}خم کردن، پاک کردن و خمش هوا هر کدام از فرمول های متفاوتی پیروی می کنند، اما همه آنها با ضخامت مربع و استحکام مواد مقیاس می شوند. هندسه‌های پیچیده‌تر مانند برجسته‌سازی یا آج‌بندی به داده‌های تجربی یا تخمین‌های مبتنی بر شبیه‌سازی- نیاز دارند.

نقاشی:برای ایستگاه های کشش، مقاومت کششی نهایی جایگزین مقاومت برشی در محاسبه می شود زیرا دیواره های پوسته در کشش هستند. فرمول به این صورت می شود: محیط x ضخامت x مقاومت کششی نهایی. نسبت کاهش کشش و فشار نگهدارنده خالی به کل اضافه می شود. یک فنجان کم عمق با کاهش 30 درصد رفتار متفاوتی با کشش عمیق با کاهش 45 درصدی دارد، هم از نظر مقدار نیرو و هم در جایی که این نیرو در سکته مغزی اعمال می شود.

فراتر از عملیات شکل‌دهی اولیه، باید نیروهایی را جذب کنید که به راحتی نادیده گرفته می‌شوند:

• فشار استریپر فنری (نیروی صاف نگه داشتن نوار بر روی صفحه قالب)
• نیروهای پین بالابر نوار
• نیروهای پد فشار نیتروژن در ایستگاه های شکل دهی
• کنش‌های جانبی{0}}با دوربین
• بارهای برش ضایعات در ایستگاه های برش حامل
• پد نگهدارنده خالی در ایستگاه های قرعه کشی

همانطور که دنیس کتل، کارشناس مهر زنی اشاره می کند، شما باید بار را برای هر ایستگاه، از جمله ضایعات اسکلت، حامل وب، سوراخ کردن پایلوت، و برش ضایعات وب را ثبت کنید. هر یک از اینها را از دست ندهید و در کل واقعیت را دست کم می گیرید. برای قالب های پیچیده مهر زنی با 15 یا بیشتر پیشرفت، طرح بندی نوار کدگذاری شده رنگی- کمک می کند تا اطمینان حاصل شود که هیچ چیز از میان شکاف ها نمی لغزد.

جمع اوج بارهای همزمان

این نکته مهمی است که مهندسان با تجربه کمتر را به سمت خود می کشاند: هر ایستگاهی در همان لحظه در ضربه فشار به اوج قدرت خود نمی رسد. ایستگاه های سوراخ کردن در اوایل برش، لحظه ای که پانچ از بین می رود، به اوج خود می رسد. ایستگاه های شکل دهی بسته به هندسه در نقاط مختلف به اوج می رسند. ایستگاه های کشش به تدریج نیرو ایجاد می کنند و ممکن است قبل از نقطه مرگ پایین به اوج خود برسند.

رویکرد محافظه کارانه و ایمن، اوج نیروها را از همه ایستگاه ها به گونه ای جمع می کند که گویی همزمان رخ می دهند. در عمل، طول منگنه سرسام آور با برش دادن بر روی منگنه های برش می تواند بار را روی چند درجه چرخش میل لنگ پخش کند و اوج آنی را کاهش دهد. اما برای اهداف اندازه پرس، شما بدترین حالت را محاسبه می کنید: هر ایستگاه در حداکثر بار در همان لحظه.

هنگامی که این مبلغ را به دست آوردید، یک حاشیه ایمنی اعمال کنید. تمرین مهندسی عمومی معمولاً 20 تا 30 درصد بیشتر از کل محاسبه شده اضافه می کند. این حاشیه چندین متغیر دنیای واقعی را به حساب می‌آورد:

• سایش ابزار باعث افزایش نیروهای برشی در طول زمان می شود (مشت های کسل کننده به نیروی بیشتری نسبت به ضربه های تیز نیاز دارند)
• تنوع خواص مواد از سیم پیچی به سیم پیچ دیگر
• اثرات دما بر استحکام مواد در هنگام کار با سرعت بالا-
• نیروهای ثانویه نامشخص از جابجایی و هدایت نوار

قالب مهر زنی طراحی شده برای 85 تن پیک بار محاسبه شده باید در پرس با وزن حداقل 105 تا 110 تن کار کند. هدف این است که در طول تولید معمولی حدود 60 تا 75 درصد ظرفیت پرس کار کند. دویدن مداوم بالای 80 درصد ظرفیت باعث تسریع سایش یاتاقان، خستگی قاب، و خرابی غبغب می شود و در عین حال پنجره موجود برای تغییرات فرآیند را کاهش می دهد.

تطبیق مشخصات مطبوعات با الزامات Die

تناژ شماره تیتر است، اما با تنها مشخصاتی که تعیین می کند آیا دستگاه چاپ مناسب قالب شما است، فاصله زیادی دارد. این چیزی است که مردم را غافلگیر می کند: ممکن است یک دستگاه پرس رتبه بندی تناژ مناسبی داشته باشد، اما به دلیل موقعیت ضربه، محدودیت انرژی یا عدم تطابق ابعاد، همچنان برای این کار اشتباه باشد.

رتبه بندی تناژ در مقابل موقعیت سکته مغزی.یک پرس مکانیکی آن را تحویل می دهدتناژ درجه بندی شده در فاصله مشخص بالاتر از نقطه مرگ پایین (BDC). پرس های غیر دنده ای کمتر از 45 تن معمولاً در 1/32 اینچ از BDC هستند. پرس های دنده ای بزرگتر ظرفیت کامل را در 1/16 تا 3/16 اینچ از BDC ارائه می دهند. اگر عملیات مهر زنی قالب شما به حداکثر نیرو در نقطه ای بالاتر از نقطه ای که پرس درجه بندی می شود نیاز دارد، ممکن است تناژی را که فکر می کنید ندارید نداشته باشید. عملیات کشش که به نیروی پایدار روی یک پنجره کار طولانی تر نیاز دارند، به ویژه در معرض این عدم تطابق هستند.

انرژی در مقابل تناژ.این تمایز حتی تیم‌های باتجربه را نیز بالا می‌برد. شما می توانید پرس با تناژ کافی اما انرژی ناکافی داشته باشید که یکی از دلایل رایج گیر کردن پرس در BDC است. انرژی در چرخ فلایویل ذخیره می شود و در طول بخش کاری سکته مغزی آزاد می شود. اگر کار مورد نیاز از انرژی موجود چرخ طیار در یک سرعت معین بیشتر شود، موتور نمی تواند انرژی کافی را بین ضربات و توقف پرس بازیابی کند. محاسبه انرژی مورد نیاز (نیرو ضربدر فاصله کاری در هر ایستگاه) مرحله دوم ضروری پس از محاسبه تناژ است.

فراتر از تناژ و انرژی، مهندسان باید مجموعه کاملی از پارامترهای ابعادی و عملکردی را برای تأیید سازگاری بین پرس و قالب ارزیابی کنند:

• ارتفاع بسته:فاصله از سطح تقویت کننده تا صفحه اسلاید در BDC، با تنظیم در حداکثر موقعیت بالا. باید مجموع ارتفاع پشته قالب (قالب پایین + قالب بالا + هر صفحه پشتی) را در خود جای دهد.
• محدوده تنظیم اسلاید:به تنظیم دقیق ارتفاع بسته برای شماره گیری در ابعاد قطعه اجازه می دهد-. معمولاً 3 تا 6 اینچ در پرس های متوسط. محدودیت های تنظیم ناکافی انعطاف پذیری راه اندازی قالب.
• طول سکته مغزی:باید از حداکثر عمق قطعه به اضافه فاصله برای بلند کردن نوار و تغذیه تجاوز کند. قسمتی با عمق کشش 25 میلی‌متر ممکن است برای پاک کردن بالابرها و امکان پیشروی تغذیه به 75+ میلی‌متر ضربه نیاز داشته باشد.
• ابعاد تخت و تکیه گاه:باید ردپای قالب را با فاصله برای گیره‌ها، لوله‌های ضایعاتی و راهنماهای تغذیه در خود جای دهد. عمل استاندارد مستلزم آن است که قالب برای توزیع انحراف مناسب در دو-سوم سطح بستر بارگیری شود.
• الگوی سوراخ تقویت کننده:محل‌های{0}}شاخه یا سوراخ ضربه‌خورده باید با الزامات گیره قالب هماهنگ باشند.
• سکته مغزی در دقیقه (SPM):باید اهداف حجم تولید را بر اساس تقاضای سالانه و زمان اجرا در دسترس برآورده کند. قالبی که 1000 قطعه در ساعت با سرعت 60 SPM تولید می‌کند، ممکن است به یک پرس با قابلیت 100+ SPM نیاز داشته باشد تا زمان تغذیه را در نظر بگیرد و حاشیه‌ای برای خرابی فراهم کند.
• پنجره خوراک (درجات موجود):بخشی از چرخش میل لنگ که در طی آن نوار می تواند پیشروی کند. طول تغذیه طولانی‌تر در سرعت‌های بالاتر به یک پنجره تغذیه گسترده‌تر نیاز دارد، که مستقیماً SPM قابل دستیابی را محدود می‌کند.
• موازی بودن اسلاید و تکرارپذیری:برای مهر زنی پیشرونده قالب که نیاز به تلورانس کمتر از +/-0.05 میلی متر دارد، پرس باید موازی بودن را در میکرومترها تحت بار، ضربه پس از ضربه حفظ کند.

یک نکته قابل تاکید است: بزرگ کردن تناژ پرس همیشه بهتر از کم کردن اندازه است. یک پرس کوچک که نزدیک به ظرفیت کار می کند، مجموعه ای از مشکلات را ایجاد می کند. یاتاقان ها سریعتر فرسوده می شوند. انحراف قاب افزایش می یابد، فاصله قالب تغییر می کند و سایش پانچ را تسریع می کند. محدودیت های انرژی باعث محدودیت سرعت می شود که بهره وری را از بین می برد. عمر مرگ کاهش می یابد زیرا کل سیستم تحت استرسی که برای حفظ آن طراحی نشده است کار می کند.

در مقابل، پرس با ظرفیت 60 درصد، کمتر منحرف می‌شود، گرمای کمتری تولید می‌کند، موازی لغزش‌ها را محکم‌تر حفظ می‌کند، و به شما فضایی برای تغییرات مواد یا تغییرات بعدی قالب می‌دهد که ایستگاه‌ها را اضافه می‌کنند. تفاوت هزینه سرمایه بین پرس 150 تنی و 200 تنی در مقایسه با هزینه انباشته سنگ زنی مجدد قالب، زمان توقف برنامه ریزی نشده و کوتاه شدن طول عمر پرس که ناشی از کار در لبه ناهموار ظرفیت است، اندک است.

غذای آماده؟ محاسبات محافظه کارانه، اضافه کردن حاشیه سخاوتمندانه، و بررسی تناژ و انرژی مورد نیاز در برابر منحنی رتبه بندی پرس در ارتفاع کار واقعی مورد نیاز قالب شما. این محاسبات کف را برای سرمایه گذاری شما تعیین می کند، اما هنوز میزان سرعتی که می توانید سیستم را اجرا کنید را محاسبه نمی کنند. سرعت تولید محدودیت‌های خاص خود را ایجاد می‌کند که با همه چیز در بالا تعامل دارد.

نرخ سکته مغزی در مقابل معاوضه‌های پیچیدگی بخش

اندازه پرس را از نظر تناژ و انرژی به درستی تعیین کرده اید. قالب متناسب با تقویت کننده است. مواد مشخص شده است. همه چیز روی کاغذ بررسی می شود. اما این سؤالی است که هزینه هر بخش را برای عمر آن ابزار تعیین می‌کند: واقعاً با چه سرعتی می‌توانید آن را اجرا کنید؟ فرآیند مهر زنی پیشرونده در نهایت توسط کندترین پیوند در چرخه کنترل می شود، و این پیوند بسته به هندسه قطعه، رفتار نوار و نحوه پیکربندی هوشمندانه پروفایل حرکتی شما تغییر می کند.

آنچه که حداکثر میزان سکته مغزی را تعیین می کند

ضربه در دقیقه یک عدد واحد نیست که در برگه مشخصات جستجو کنید و برای همیشه اجرا کنید. این نتیجه چندین محدودیت فیزیکی رقابتی است و سخت‌ترین آنها سقف کل خط شما را تعیین می‌کند. در اینجا مواردی وجود دارد که سرعت قابل دستیابی را در مهر زنی پیشرونده با سرعت بالا محدود می کند:

• طول تغذیه در هر ضربهنوار باید فاصله کامل زمین را پیش ببرد، سرعت خود را کاهش دهد و قبل از اینکه اسلاید به منطقه کار برسد در موقعیت خود قرار گیرد. گام بلندتر به معنای سفر خطی بیشتر در هر چرخه است که یا به شتاب تغذیه سریع‌تر یا ضربات کمتر در دقیقه نیاز دارد. برای تبدیل سرعت تجهیزات خوراک به SPM، قابلیت خطی تجهیزات (بر حسب اینچ در ثانیه) را بر فاصله پیشرفت تقسیم کنید.
• ارتفاع بالابر قسمتیپس از هر ضربه، بالابرها نوار را از جزئیات قالب پایینی بیرون می آورند تا بتواند آزادانه پیشروی کند. فرم های عمیق تر یا ویژگی های قالب های بلندتر نیاز به بالابری بالاتر دارند کهدرجات بیشتری از چرخش میل لنگ را مصرف می کندتا نوار پاک و مستقر شود. کاهش ارتفاع بالابر با توزیع قالب در ایستگاه های بیشتر یکی از موثرترین راه ها برای افزایش قابلیت سرعت است.
• استحکام نوار حامل.در سرعت های بالا، نوار بارهای اینرسی قابل توجهی را در طول شتاب و کاهش سرعت تجربه می کند. یک حامل ضعیف می تواند کمانش، کشیده یا فرو بریزد و باعث تغذیه نادرست شود. قطعات با سطح اتصال محدود بین پیشرفت ها ممکن است برای پشتیبانی از نیروهای دینامیکی تغذیه با سرعت بالا نیاز به طراحی مجدد حامل داشته باشند.
• حساسیت نرخ تغییر شکل موادبرخی از آلیاژها وقتی با سرعت بالا تشکیل می شوند رفتار متفاوتی دارند. اثرات نرخ کرنش{1}}می‌تواند نیروهای تشکیل‌دهنده را افزایش دهد یا رفتار شکست را تغییر دهد، و سرعت عملکرد ایستگاه‌های شکل‌دهی بدون ترک خوردگی را محدود کند.
• در{0}}زمان پاسخ سنسور.آشکارسازهای تغذیه نادرست، حسگرهای{0}}بخشی و مانیتورهای تناژ همگی برای خواندن و علامت دادن به کنترل فشار نیاز به زمان دارند. اگر زمان پاسخ سنسور از پنجره موجود بین ضربات بیشتر شود، باید سرعت را کاهش دهید یا خطر اجرای بدون محافظت را بپذیرید.

رابطه واضح است: قطعات ساده تر با پیشرفت کوتاه، ویژگی های کم عمق و حامل های قوی می توانند با SPM بسیار بالا کار کنند. هندسه های پیچیده با فرم های عمیق، طول تغذیه طولانی و حامل های ظریف، نرخ را کاهش می دهند. یک کانکتور الکتریکی کوچک ممکن است با سرعت 800 تا 1200 SPM در یک پرس مکانیکی با سرعت بالا- کار کند، در حالی که یک براکت خودرویی با خم شدن های متعدد و گام 75 میلی متری ممکن است با سرعت 60 تا 80 SPM در همان قاب تناژ بالا برود.

پروفایل سرعت سروو پرس برای قطعات پیچیده

پرس های مکانیکی معمولی یک منحنی حرکتی را ارائه می دهند: مسیر سینوسی که توسط هندسه میل لنگ دیکته می شود. هر بخش از سکته مغزی با سرعتی که توسط زاویه میل لنگ تعیین می‌شود حرکت می‌کند، و شما نمی‌توانید بدون کاهش کل چرخه، از طریق شکل‌گیری سرعت خود را کاهش دهید. پرس های سروو این محدودیت را به طور کامل می شکند.

با حرکت لغزشی قابل برنامه‌ریزی، می‌توانید بخش‌های نزدیک و برگشت حرکت را با حداکثر سرعت اجرا کنید، در حالی که در ناحیه شکل‌گیری که جریان مواد به زمان نیاز دارد، سرعت خود را کاهش دهید. این به این معنی است که یک فرآیند مهر زنی پیشرونده که حداکثر سرعت 40 SPM را در یک پرس مکانیکی دارد (زیرا ایستگاه های شکل دهی به زمان ماندگاری نیاز دارند) ممکن است به 60 یا 70 SPM در پرس سروو برسد. سرعت شکل‌دهی در محدوده مواد باقی می‌ماند، در حالی که بخش‌های غیرفعال- ضربه به همان سرعتی که درایو اجازه می‌دهد اجرا می‌شود.

فناوری سروو حالت‌های حرکتی خاصی را ارائه می‌کند که افزایش سرعت را برای سناریوهای مختلف باز می‌کند:

• حالت آونگاز یک چرخش جزئی به جای 360 درجه کامل استفاده می کند، که حرکت هدر رفته میل لنگ را برای کارهای پیشرونده کم عمق حذف می کند. همانطور کهتحقیقات پروفایل حرکتی نشان می دهدهرچه پاندول کوتاه‌تر باشد، نرخ تولید بالاتر می‌رود، اما این امر پنجره تغذیه را نیز فشرده می‌کند و به تجهیزات تغذیه سریع‌تر نیاز دارد.
• سرعت متغیر از طریق سکته مغزیبه اسلاید اجازه می دهد تا با 10 درصد حداکثر سرعت از طریق یک ایستگاه کشش حیاتی بخزد در حالی که بازگشت را با سرعت کامل انجام می دهد و کیفیت قطعه را بدون کاهش زمان چرخه کلی حفظ می کند.
• نمایه‌های{0}}چند بازدیددو یا سه ضربه کنترل شده در نقطه مرده پایین در یک چرخه پرس انجام دهید، بدون اضافه کردن ایستگاه های قالب یا کند کردن خط، بازگشت فنر را کاهش دهید.

یک قانون عملی عملی از بهینه سازی پرس سروو: نرخ تولید واقعی 90 درصد یا بیشتر از حداکثر برنامه ریزی شده را هدف قرار دهید. اگر به طور قابل توجهی زیر این آستانه اجرا می کنید، خود نمایه حرکتی به جای کاهش سرعت فشار، نیاز به طراحی مجدد دارد. تنظیم زاویه تغذیه، کاهش ارتفاع رایزر و به حداقل رساندن پنجره شکل‌دهی، همگی اهرم‌هایی هستند که قبل از پذیرش نرخ آهسته‌تر باید کشیده شوند. برنامه‌های طولانی‌مدت مهر زنی مترقی، سرمایه‌گذاری زمانی در بهینه‌سازی پروفایل را توجیه می‌کنند، زیرا حتی 10% SPM باعث صرفه‌جویی قابل توجهی در هزینه در میلیون‌ها چرخه می‌شود.

بهینه سازی Die Changeover با اصول SMED

سرعت در طول تولید فقط نیمی از داستان را بیان می کند. برای مغازه هایی که چندین شماره قطعه را از طریق یک پرس استفاده می کنند، زمان تعویض بین قالب ها مستقیماً کارایی کلی تجهیزات را کاهش می دهد. یک پرس که 500 قطعه در دقیقه تولید می کند، اگر بین تعویض قالب چهار ساعت بیکار بماند، هیچ معنایی ندارد.

اینجاست کهSMED (-تبدیل یک دقیقه ای قالب ها)اصول اقتصاد مترقی را متحول می کند. علیرغم نام، SMED زمان تغییر را کمتر از ده دقیقه هدف قرار می دهد تا به معنای واقعی کلمه یک دقیقه. این روش، وظایف راه‌اندازی را به فعالیت‌های خارجی (که در حالی که مطبوعات هنوز کار قبلی را اجرا می‌کند انجام می‌شوند) و فعالیت‌های داخلی (فقط با توقف مطبوعات امکان‌پذیر است) جدا می‌کند، سپس به طور سیستماتیک وظایف داخلی را به کارهای خارجی تبدیل می‌کند.

برای مهر زنی مترقی، اجرای عملی SMED شامل موارد زیر است:

• ارتفاع بسته استاندارددر سراسر مجموعه های قالب، بنابراین تنظیم مطبوعات بین کارها تغییر نمی کند
• تغییر سریع-سیستم های تقویت کنندهبا چرخ دستی های قالب یا هیدرولیک که قالب بعدی را از قبل در خارج از پرس آماده می کند و در کمتر از یک دقیقه آن را به موقعیت خود می کشاند.
• سیستم های بستن یکپارچهبا استفاده از گیره های هیدرولیک یا پنوماتیک با مکان های استاندارد شکاف، حذف پیچ دستی-بالا
• تنظیم سیم پیچ و فید از قبل مرحله‌بندی شدهبنابراین مواد جدید قبل از اینکه پرس متوقف شود، نخ شده و آماده است
• مدیریت بصری و سازماندهی محل کارحصول اطمینان از اینکه هر ابزار، شیم، و رابط دارای یک مکان تعیین شده است که بدون جستجو قابل دسترسی است

تاثیر تولید قابل اندازه گیری است. فروشگاهی که از تغییر 2-ساعته به تعویض 10-دقیقه‌ای تبدیل می‌کند، تقریباً 110 دقیقه زمان کار مفید در هر تغییر قالب را به دست می‌آورد. در میان سه تغییر در هر شیفت، این بیش از پنج ساعت اضافی تولید قطعات در روز است. برای برنامه‌های با حجم بالا، این امر مستقیماً هزینه هر قسمت را کاهش می‌دهد، زیرا مطبوعات ساعت‌های بیشتری را صرف ساخت قطعات می‌کنند تا اینکه منتظر راه‌اندازی باشند.

SMED همچنین اجرای دسته ای کوچکتر را بدون جریمه امکان پذیر می کند. فروشگاه‌های قدیمی{1}}تغییر شده در برابر تعویض مکرر مقاومت می‌کنند، که منجر به تولید بیش از حد و موجودی اضافی می‌شود. تغییر سریع باعث می‌شود که دقیقاً آنچه را که نیاز است، در زمان نیاز اجرا کند، و تولید پیشرونده قالب را با جریان تولید ناب هماهنگ کند.

بهینه‌سازی سرعت، چه از طریق پروفایل حرکت یا کاهش تغییر، در نهایت به این بستگی دارد که چگونه مطبوعات با همه چیز در اطراف خود ارتباط برقرار می‌کنند. سیستم فید باید به دستورات سرعت با دقت کمتر از-میلی ثانیه پاسخ دهد. حسگرها باید مشکلات را در پنجره واکنش موجود تشخیص دهند. و کل سلول باید بدون مداخله دائمی انسان کار کند تا سرمایه گذاری در نرخ چرخه سریعتر را توجیه کند.

یکپارچه سازی اتوماسیون و سیستم های تغذیه مدرن

یک پرس کوبنده پیشرونده با سرعت 400 ضربه در دقیقه تقریباً 150 میلی ثانیه بین ضربه ها فاصله دارد. در آن پنجره، نوار باید پیشروی کند، در موقعیت خود قرار گیرد و هر سنسور باید مطمئن شود که سیستم برای ضربه بعدی ایمن است. هیچ انسانی نمی تواند آن را نظارت کند. مطبوعات باید خودشان فکر کنند، و این کار را از طریق یک معماری اتوماسیون لایه‌ای انجام می‌دهد که یک ماشین مستقل را به یک سلول تولیدی تبدیل می‌کند که می‌تواند چراغ‌ها را خاموش کند-.

سیستم های تغذیه سروو و دقت تغذیه

سیستم تغذیه مهر زنی مسلماً حیاتی ترین ابزار جانبی در خط است. کار آن ساده به نظر می رسد: بدون در نظر گرفتن تغییرات سرعت یا رفتار مواد، نوار را دقیقاً با فاصله گام برنامه ریزی شده، هر ضربه منفرد پیش ببرید. در عمل، دستیابی به تکرارپذیری در نرخ تولید نیازمند مهندسی دقیق است.

سه فناوری خوراک برای کاربردهای قالب پیشرونده خدمت می کنند:

• تغذیه رول سروواز غلتک‌های سروو{0}}موتور- استفاده کنید که نوار را محکم می‌کنند و آن را در یک فاصله برنامه‌ریزی شده به پیش می‌برند. آنها بهترین دقت (معمولا +/-0.025 میلی متر یا بهتر)، سریع ترین شتاب و وسیع ترین محدوده تنظیم را ارائه می دهند. اکثر خطوط دای پیشرفته مدرن از آنها استفاده می کنند.
• هوا تغذیه می کنداز سیلندرهای پنوماتیک برای پیشبرد مجموعه فک گیره استفاده کنید. آنها ساده، ارزان و مناسب برای طول تغذیه کوتاه تر در سرعت های متوسط ​​هستند. دقت کمتر از سیستم های سروو است.
• تغذیه گریپر (مکانیکی)از مکانیسم‌های بادامک{0}}برای فواصل پیشرفت ثابت استفاده کنید. سریع و قابل اعتماد برای برنامه‌های اختصاصی{2}}سرعت بالا، اما غیرقابل انعطاف زمانی که تغییر به طول‌های تغذیه متفاوت نیاز دارد.

دقت تغذیه فقط مربوط به خود مکانیسم نیست. زمان انتشار فید-نقش حیاتی دارد. جایی که در حرکت پرس، رول های خوراک بسته می شوند، تعیین می کند که آیا مواد اضافی بین قالب و فیدر به دام می افتد یا خیر. اگر رول در نقطه مرده پایین بسته شود در حالی که بالابرهای قالب هنوز نوار را بالا می‌برند، مواد اضافی که در طول آن بالابر کشیده می‌شوند شرایط تغذیه بیش از حد را ایجاد می‌کنند. نتیجه؟ پیشرفت های بیش از حد طولانی، آسیب خلبان، و ضایعات. برای جلوگیری از این تله، زمان بندی صحیح بسته شدن، مسافت-فید، ارتفاع حرکت بالابر، و سرعت فشار دادن را محاسبه می کند.

فشار رول به همان اندازه اهمیت دارد. فشار خیلی کم باعث لغزش و تغذیه کوتاه می شود، به خصوص در مورد مواد ضخیم که برای شتاب دادن به نیروی بیشتری نیاز دارند. فشار بیش از حد، رول تغذیه را خم می کند و موج لبه را در سیم پیچ های پهن یا کامبر در انبار باریک القا می کند. کنترل‌کننده‌های سروو فید مدرن زمانی که داده‌های حسگر سرگردانی نوار یا تغییر ضخامت را نشان می‌دهند، به‌طور خودکار جبران می‌کنند و طول پیشرفت را در زمان واقعی بدون دخالت اپراتور تنظیم می‌کنند.

در -Die Sensing و Die Protection

راه اندازی سلول مهر زنی خودکار بدون محافظ قالب مانند رانندگی با سرعت بزرگراه بدون ترمز است. در نهایت، مشکلی پیش می‌آید و بدون سنسورهایی که فشار را در کسری از یک ضربه متوقف می‌کنند، یک بار تغذیه نادرست می‌تواند هزاران دلار از پانچ‌های ابزار، درج‌های قالب و قطعات پرس را از بین ببرد.

یک سیستم جامع حفاظت از قالب چندین حالت خرابی را به طور همزمان نظارت می کند:

• تشخیص تغذیه نادرست:سنسورها تأیید می کنند که نوار قبل از شلیک پرس به موقعیت صحیح رسیده است. پنجره تشخیص باید تکرارپذیری واقعی فیدر شما را در نظر بگیرد. همانطور کهکارشناسان حفاظت از مرگ یادآوری می کنند، اگر فیدر شما +/-0.005 اینچ را نگه می دارد اما سنسورها روی 0.003-/- اینچ فعال می شوند، توقف های مزاحم عملکرد شما را آزار می دهد.
• تشخیص سگک نواری:سنسورهای نظارت مستمر تأیید می کنند که نوار بین فیدر و ورودی قالب صاف می ماند. یک نوار کماندار که وارد قالب می شود به معنای ضربه ضخیم مضاعف- است که می تواند مشت ها را بشکند یا قاب پرس را فنر کند.
• تشخیص پارت-:حسگرهای فوتوالکتریک یا مجاورت تأیید می کنند که هر قطعه تمام شده قبل از ضربه بعدی از قالب خارج شده است. قطعه گیر به معنای ضربه دوگانه است که یکی از سریع ترین راه ها برای از بین بردن قسمت دای است.
• نظارت بر تناژ:سلول های بار در اتصالات پرس، امضاهای نیرو را ضرب به سکته دنبال می کنند. یک سنبله ناگهانی نشان‌دهنده کشش لجن، ضربه مشت شکسته یا تغذیه نادرست است. روند صعودی تدریجی نشان دهنده سایش ابزار است که قبل از خراب شدن نیاز به توجه دارد.
• شناسایی پایان-- سهام:سنسورها زمانی را تشخیص می دهند که سیم پیچ در شرف تمام شدن است و فشار را قبل از رسیدن دم نوار به ایستگاه های فعال متوقف می کند.

کنترل‌کننده‌های مبتنی بر حل‌کننده{0}}به‌اندازه کافی دقیق هستند تا سیگنال‌های حسگر را در یک-یک سوم درجه چرخش میل لنگ نظارت کنند. این مهم است زیرا برخی از فعال‌سازی‌ها، مانند قسمتی{3}}که هوا از کنار یک حسگر فوتوالکتریک عبور می‌کند، بدون توجه به سرعت فشار کمتر از 10 میلی‌ثانیه دوام می‌آورد. بهترین-رویکرد عملی، حسگرهای نصب شده در قالب را-از طریق یک جعبه اتصال و کابل اصلی به جای سیم‌های مجزا متصل می‌کند، خطاهای اتصال را در حین راه‌اندازی حذف می‌کند و از کار کابل جلوگیری می‌کند{8}}سخت شدن خرابی‌های ناشی از سیم پیچی و بازکردن مکرر.

حذف ضایعات و عملیات بدون مراقبت

هر ایستگاه سوراخ‌کاری و عملیات قطع، ضایعات تولید می‌کند: راب‌ها از سوراخ‌ها، اسکلت‌ها را از خالی شدن، و تارهای حامل از جداسازی نهایی. اگر هر یک از آن مواد به طور قابل اعتمادی از قالب خارج نشود، روی هم جمع می شود، در ضربه بعدی اختلال ایجاد می کند و باعث خرابی می شود. مدیریت حلزون حرکتی چیزی است که یک قالب بدون مراقبت را از قالبی که نیاز به اپراتور ایستاده با شلنگ هوا دارد جدا می کند.

استراتژی های حذف ضایعات عبارتند از:

• افت جاذبه:راب ها از طریق منافذ قالب به داخل لوله های زیر تکیه می افتند. زمانی که هندسه سوراخ و فاصله قالب اجازه جداسازی تمیز را می دهد، قابل اعتماد عمل می کند.
• دمیدن هوای مثبت:انفجارهای هوای زمان‌بندی‌شده قطعات یا راب‌هایی را که آزادانه نمی‌افتند بیرون می‌زند. برای حفره های رو به بالا-یا مسیرهای تخلیه افقی ضروری است.
• سیستم های خلاء:راب‌ها را از روی پانچ‌ها دور کنید، و از کشیدن راب جلوگیری کنید (جایی که راب به پانچ می‌چسبد و در ضربه بعدی دوباره- وارد قالب می‌شود). مخصوصاً برای مواد نازک که کشش سطحی راب ها را روی سطوح ابزار نگه می دارد.
• اجکتورهای مکانیکی:پین‌های فنری-یا بادامک‌دار- قطعات تمام‌شده را به طور مثبت فشار می‌دهند یا در هر ضربه از قالب جدا می‌شوند.

فراتر از خود قالب، یک سلول مهر زنی پیشرونده کاملاً خودکار با سیستم‌های{0}}سطح کارخانه برای مشاهده تولید ادغام می‌شود. شمارنده های قطعه خروجی را در برابر اهداف ردیابی می کنند. جمع‌آوری داده‌های SPC ابعاد بحرانی را در فواصل زمانی برای کنترل{3}زمان واقعی فرآیند ثبت می‌کند. داده‌های امضای تناژ، الگوریتم‌های نگهداری پیش‌بینی‌کننده را تغذیه می‌کنند که سایش ابزار را قبل از تولید ضایعات نشان می‌دهند. و اتصال از طریق OPC{6}}UA یا پروتکل‌های مشابه به داشبوردهای نظارت بر تولید اجازه می‌دهد وضعیت مطبوعات، معیارهای OEE و تاریخچه هشدار را از هر نقطه‌ای در شبکه کارخانه نمایش دهند.

در اینجا لیست کامل اجزای یک سلول خودکار مدرن آمده است:

• تغذیه کویل سروو{0}}با جبران گام خودکار
• صاف کننده کویل با رول های پینچ برقی
• کنترلر حفاظتی با زمان‌بندی{0}}بر اساس حل‌کننده
• مانیتور تناژ با هر{0}}تحلیل امضای ضربه
• آرایه حسگر را به اشتباه تغذیه کنید، سگک بزنید و{0}}را جدا کنید
• سیستم روغن کاری اتوماتیک (غلتک یا اسپری)
• نقاله ضایعات یا سیستم جمع آوری خلاء
• سیستم مرتب‌سازی نوار نقاله یا سطل{0}}بخش
• ایستگاه سنجش SPC (خطی یا نمونه برداری)
• شبکه{0}HMI متصل با قابلیت نظارت از راه دور

هنگامی که همه این عناصر با هم کار می کنند، نتیجه سلولی است که از عملیات خاموش{0} چراغ های واقعی پشتیبانی می کند، بدون دخالت انسان از کل سیم پیچ ها عبور می کند، تنها زمانی متوقف می شود که حسگرها یک ناهنجاری را تشخیص دهند یا سیم پیچ تمام شود. اتوماسیون فقط توان عملیاتی را افزایش نمی دهد. از سرمایه گذاری ابزار محافظت می کند، ثبات کیفیت را حفظ می کند و داده های مورد نیاز برای بهینه سازی فرآیند را به طور مداوم تولید می کند.

این سطح از یکپارچگی یک سوال طبیعی را ایجاد می کند. با همه این قابلیت‌های موجود، مهر زنی پیشرونده در مقایسه با روش‌های دیگر مانند قالب‌های انتقال، ابزارهای ترکیبی یا ماشین‌های چند لغزشی چگونه است؟ پاسخ به هندسه قطعه، حجم مورد نیاز و نیازهای تحمل بستگی دارد.

روش‌های مهر زنی پیشرو در مقابل انتقال در مقابل مرکب

هندسه قطعه، حجم سالانه و مشخصات تحمل تنها تعیین کننده اندازه شما نیستند. آنها تعیین می کنند که آیا یک مرگ تدریجی حتی رویکرد درستی است یا خیر. مهندسانی که به‌طور پیش‌فرض از ابزارهای پیشرونده برای هر پروژه استفاده می‌کنند، زمانی که قالب انتقال، ابزار ترکیبی یا ماشین چند لغزشی به برنامه کاربردی بهتری ارائه می‌دهند، پول روی میز باقی می‌گذارند. برعکس، انتخاب یک روش ساده‌تر برای قطعه‌ای که واقعاً به قابلیت پیشرونده نیاز دارد، تنگناها و سردردهای باکیفیتی ایجاد می‌کند که در طول سال‌ها تولید ترکیب می‌شوند.

در اینجا آمده است که چگونه پنج روش اصلی مهر زنی در مقابل یکدیگر قرار می گیرند، و زمانی که هر کدام جایگاه خود را روی زمین به دست می آورند.

مهر زنی مترقی در مقابل انتقال

هر دو روش از چندین ایستگاه برای ساختن متوالی ویژگی‌های قطعه استفاده می‌کنند، اما در نحوه حرکت قطعه کار بین آن ایستگاه‌ها تفاوت اساسی دارند. در قالب پیشرونده، قطعه در طول فرآیند به نوار حامل متصل می‌ماند و با هر بار فشار تا قطع شدن در ایستگاه نهایی پیش می‌رود. در مهر زنی قالب انتقالی، قطعه زودتر از نوار جدا می شود (یا به عنوان یک برش قبل{2} شروع می شود) و به صورت مکانیکی بین ایستگاه های قالب مستقل با استفاده از گیره، انگشتان یا بازوهای روباتیک منتقل می شود.

این تمایز همه چیز را هدایت می کند. قالب‌های پیشرونده در قسمت‌های کوچک-تا-متوسط ​​که در آن هندسه اجازه می‌دهد قطعه کار به یک حامل متصل بماند، برتری دارد. کانکتورها، براکت ها، گیره ها و پایانه های الکتریکی را در نظر بگیرید. این نوار فهرست‌سازی خودکار را فراهم می‌کند، جابجایی قطعات بین ایستگاه‌ها را حذف می‌کند و سرعت‌های بسیار بالا را امکان‌پذیر می‌کند، زیرا هیچ چیز نیازی به گرفتن و جابجایی یک قطعه آزاد ندارد.

ابزار پرس انتقال زمانی ضروری می شود که قطعات برای تغذیه از کویل بیش از حد بزرگ هستند، نیاز به کشش های عمیقی دارند که بیشتر از آنچه نوارهای حامل می توانند پشتیبانی کنند، یا نیاز به عملیات از زوایای مختلف است که با اتصال نوار غیرممکن است. پانل‌های بزرگ بدنه خودرو، فنجان‌های عمیق-و اجزای ساختاری معمولاً به سمت سیستم‌های انتقال هدایت می‌شوند. مبادله؟ زمان چرخه کندتر و جابجایی مواد پیچیده تر. مهر زنی قالب انتقالی معمولاً با 15 تا 40 ضربه در دقیقه در مقایسه با صدها SPM ممکن با کار پیشرونده اجرا می شود.

از منظر هزینه، ابزار انتقال در واقع می تواند هزینه کمتری در هر ایستگاه داشته باشد زیرا هر قالب مستقل است به جای اینکه در یک بلوک ادغام شود. اما ابزار پرس انتقال نیاز به سرمایه‌گذاری بیشتری در خود سیستم انتقال مکانیکی دارد و هزینه‌های هر قطعه در حجم‌های معادل به دلیل سرعت کمتر و افزایش هندلینگ بیشتر است.

جایگزین های ترکیبی و ریز خالی کردن

هر قسمتی به ایستگاه های متوالی نیاز ندارد. مهر زنی قالب ترکیبی چندین عملیات برش را در یک فشار پرس انجام می دهد و یک قطعه صاف تمام شده را در یک ضربه تولید می کند. قالب به طور همزمان پروفیل بیرونی را خالی می کند و سوراخ های داخلی را سوراخ می کند و قطعاتی را با صافی و تمرکز عالی ارائه می دهد زیرا همه ویژگی ها در یک حرکت نسبت به یکدیگر بریده می شوند.

محدودیت؟ قالب های ترکیبی فقط هندسه مسطح را کنترل می کنند. بدون خم شدن، بدون شکل گیری، بدون کشش. آنها برای واشرها، روکش های ترمینال تخت، واشرهای ساده و هر قسمتی که کاملاً با نمایه برش آن مشخص شده باشد ایده آل هستند. برای این کاربردها، مهر زنی قالب مرکب نسبت به روش های پیشرو (به دلیل اینکه هیچ پیشرفت نواری بین عملیات وجود ندارد) صافی بهتری را با هزینه ابزار کمتر ارائه می دهد. اما حجم ها باید قالب اختصاصی را توجیه کنند و پیچیدگی به سرعت از بین می رود.

ماشین‌های چهارسرلاید و چند لغزشی کاملاً رویکرد متفاوتی دارند. به جای نیروی فشار عمودی، از چهار یا چند اسلاید ابزار افقی برای خم کردن، شکل دادن و برش سیم یا نوار باریک از چندین جهت به طور همزمان استفاده می کنند. نتیجه، قطعات سه بعدی پیچیده، به‌ویژه فنرها، گیره‌ها و براکت‌های کوچک است که با سرعت بالا با حداقل هزینه ابزار تولید می‌شوند. مهر زنی مترقی دستگاه های پزشکی با کنتاکت های دقیق و سپرهای EMI در حجم کنترل می شود، اما برای گیره های میکرو-و اجزای مبتنی بر سیم- کمتر از 50 میلی متر، دستگاه های چند لغزنده اغلب همان هندسه را سریع تر و ارزان تر تولید می کنند.

خالی کردن ظریف یک طاقچه تخصصی را اشغال می کند. این دستگاه از یک پرس سه گانه-با منگنه بسیار محکم-برای-فضای قالب و یک صفحه برخورد حلقه V- که مواد را در حین برش قفل می‌کند، استفاده می‌کند. نتیجه یک استلبه صاف و بدون شکست-در ضخامت کامل مواد، چیزی که خالی کردن معمولی بدون ماشینکاری ثانویه به دست نمی آید. دنده‌ها، چرخ‌دنده‌ها، اجزای کمربند ایمنی و قطعات سیستم ترمز معمولاً زمانی که کیفیت لبه و دقت ابعادی بیش از سرعت چرخه اهمیت دارند، از حالت خالی استفاده می‌کنند.

انتخاب روش مهر زنی مناسب برای برنامه شما

چارچوب تصمیم گیری به پنج متغیر خلاصه می شود. سهم خود را با هر یک تطبیق دهید، و روش صحیح معمولاً آشکار می شود:

• اندازه و هندسه قطعه:قطعات کوچک-تا-متوسط ​​با خمیدگی و فرم‌ها به قالب‌های پیشرونده می‌آیند. مسیر انتقال قطعات بزرگ یا عمیق کشیده شده است. مسطح-فقط نمایه‌ها متناسب با قالب‌های مرکب هستند. سیم سه بعدی پیچیده یا خمش های نوار باریک-به نفع چند لغزش است.
• حجم تولید:مهر زنی پیش رونده بر بیش از 50000 قطعه سالانه غالب است که در آن استهلاک ابزار باعث کاهش هزینه هر قطعه می شود. مرکب و چند اسلاید به طور موثر هزینه‌های حجم کمتری را- ارائه می‌کنند. خالی کردن ریز هزینه ابزار آن را در حجم بالای اجزای دقیق توجیه می کند.
• الزامات تحمل:خالی کردن ظریف در ویژگی های برش +/-0.025 میلی متر است. قالب های پیشرونده +/-0.05 تا +/-0.10 میلی متر در تمام ویژگی های شکل گرفته نگه می دارند. ابزار انتقال به تلورانس های مشابه اما با پاکت های قطعات بزرگتر دست می یابد.
• نوع و ضخامت مواد:مواد ضخیم تر (بالاتر از 3 میلی متر) و{1}}مقاومت بالا به دلیل نیاز به تناژ بالاتر در هر ایستگاه، سیستم های انتقال را ترجیح می دهند. مواد نازک (0.1 تا 1.0 میلی متر) در تنظیمات پیشرونده یا چند لغزشی کارآمد هستند.
• بودجه و جدول زمانی:ابزار دای پیشرونده از قبل هزینه بیشتری نسبت به ابزارهای ترکیبی یا چند لغزنده دارد، اما کمترین هزینه را برای هر-قطع در حجم ارائه می‌کند. سرمایه گذاری ابزار انتقال قابل مقایسه با مترقی است، اما هزینه های پرس و اتوماسیون اضافی را به همراه دارد.

در عمل، این انتخاب اغلب به الگوهای کاربردی صنعت منطبق است. مهر زنی پیش رونده اجزای خودرو بر تولید-براکت ها، اتصال دهنده ها، نوارهای ترمینال و اجزای انتقال با حجم بالا غالب است که در آن مقادیر سالانه به میلیون ها می رسد و حساسیت به هزینه هر-قطع بسیار زیاد است. این قطعات معمولاً به اندازه‌ای کوچک هستند که در یک نوار حامل باقی می‌مانند، به اندازه‌ای پیچیده هستند که به 8 تا 20+ ایستگاه نیاز دارند، و در حجم‌هایی تولید می‌شوند که هزینه‌های ابزارآلات را ظرف چند ماه مستهلک می‌کنند.

مهر زنی پیش رونده دستگاه پزشکی نمایه متفاوتی را ارائه می دهد: مخاطبین دقیق، سپرهای RF، پین های رابط، و اجزای زیر{0} ایمپلنت که دقت ابعاد و پرداخت سطح به اندازه حجم اهمیت دارند. این برنامه‌ها به پایلوت‌های فشرده،-پیشرفت دقیق و اغلب نیازمند پردازش سازگار-اتاق-می‌باشند، اما رویکرد پیشروی بنیادی ایده‌آل باقی می‌ماند، زیرا قطعات کوچک، هندسی پیچیده هستند و در حجم‌های بالا نیاز دارند.

روش‌های انتقال ادعا می‌کنند که قالب‌های پیشرونده نمی‌توانند به قلمرو دسترسی داشته باشند: مهرهای ساختاری بزرگ، محفظه‌های عمیق-و قطعاتی که نیاز به عملیات از زوایای چندگانه دارند. مهر زنی مرکب شکاف قطعات مسطح ساده‌تر را پر می‌کند، جایی که تولید یک ضربه‌ای، هم از نظر هزینه و هم کیفیت، پیشرفت چند ایستگاه را شکست می‌دهد.

روش درست همیشه یکی یا دیگری نیست. برخی از سلول‌های تولیدی قالب‌های پیشرونده را برای خالی کردن اولیه و شکل‌گیری با سیستم‌های انتقال برای عملیات کشش عمیق ثانویه ترکیب می‌کنند. چارچوب تصمیم گیری بالا نقطه شروع را به شما می دهد، اما پاسخ واقعی از تطبیق هندسه قطعه خاص، پیش بینی حجم و الزامات کیفیت در برابر قابلیت ها و اقتصاد هر رویکرد می آید. هنگامی که این انتخاب انجام شد، این سوال تغییر می کند که کدام یک از تامین کنندگان می تواند ظرفیت ابزار و تولید مورد نیاز برنامه شما را ارائه دهد.

تامین منابع مهر زنی پیشرونده برای تولید مقیاس پذیر

انتخاب روش مهر زنی مناسب و پیکربندی مطبوعات تنها نیمی از معادله است. نیمه دیگر؟ تصمیم گیری در مورد وارد کردن این قابلیت در خانه یا شراکت با یک شرکت مهر زنی مترقی که از قبل دارای عمق مهندسی، ظرفیت تولید و زیرساخت کیفیت برای ارائه ابزارهایی است که از روز اول کار می کنند. این تصمیم ساختار هزینه، انعطاف پذیری جدول زمانی و ریسک عملیاتی شما را برای سال ها شکل می دهد.

زمان سرمایه گذاری در مطبوعات در مقابل شریک با تامین کننده قالب

داشتن یک دستگاه چاپ مهر زنی مترقی در شرایط خاص منطقی است: حجم پایدار سالانه بیش از میلیون ها قطعه در برنامه های متعدد، تخصص مهندسی داخلی برای نگهداری قالب ها و بهینه سازی فرآیندها، و در دسترس بودن سرمایه که جریان نقدی را برای سایر طرح های رشد تحت فشار قرار نمی دهد. اگر هر سه معیار را داشته باشید، مالکیت مطبوعات حداکثر کنترل را بر زمان‌بندی، کیفیت و هزینه هر قطعه ارائه می‌کند.

اکثر شرکت ها هر سه را برآورده نمی کنند. و اینجاست که ریاضیات جالب می شود.

یک تحلیل ROI جامع باید بیشتر از قیمت خرید مطبوعاتی باشد. همانطور کهچارچوب تصمیم گیری تولید BaySource Globalبه طور کلی، هزینه واقعی مالکیت شامل تجهیزات سرمایه، هزینه‌های دارایی و نگهداری، هزینه حمل سرمایه (شامل پرداخت‌های بهره)، سربار مدیریت موجودی، کارکنان برای بهره‌برداری و تضمین کیفیت، و تخصص فن‌آوری مورد نیاز برای رقابتی نگه داشتن سیستم است. تولید قراردادی انعطاف‌پذیری را در افزایش یا کاهش تولید بر اساس نوسانات تقاضا بدون تحمل آن هزینه‌های ثابت در طول دوره‌های ناب ارائه می‌دهد.

برای تیم هایی که کمتر از 500000 قطعه سالانه در تعداد محدود تولید می کنند، مشارکت با یک ابزار پیشرفته و تامین کننده قالب معمولاً اقتصاد بهتری را ارائه می دهد. شما از هزینه سرمایه اجتناب می کنید، نیاز به اپراتورهای تخصصی مطبوعات و تکنسین های تعمیر و نگهداری را از بین می برید، و به منابع مهندسی دسترسی پیدا می کنید که ساخت آن سال ها طول می کشد. مبادله کنترل زمان بندی کمتر و وابستگی کمتر به ظرفیت و اولویت های تامین کننده شما است.

ارزیابی تامین کنندگان قالب پیشرو برای تولید-تولید بالا

انتخاب یک تولید کننده قالب مترقی یکی از مهم ترین تصمیمات تیم تولید است. کیفیت، دقت و سازگاری شریک ابزارسازی شما مستقیماً بر کیفیت قطعه، هزینه کل مالکیت و رقابت بلندمدت- تأثیر می‌گذارد. یک چارچوب ارزیابی دقیق از Eigen Engineering هشت معیار کلیدی را شناسایی می کند که تامین کنندگان توانمند را از تامین کنندگان پرخطر جدا می کند.

در اینجا چیزی است که تیم تدارکات شما باید ارزیابی کند:

• توانایی مهندسی و طراحی:آیا تامین‌کننده می‌تواند طرح‌های قالب پیشرونده سفارشی را از هندسه قطعه، مشخصات مواد و اهداف حجمی شما ایجاد کند؟ به دنبال-CAD/CAM، شبیه‌سازی FEA برای تحلیل شکل‌دهی، و تخصص بهینه‌سازی طرح‌بندی نوار بگردید.
• تخصص مواد:آیا تامین کننده درک می کند که آلیاژهای مختلف چگونه در ایستگاه های شکل دهی متعدد رفتار می کنند؟ کار{0}}غرامت سخت شدن، پیش‌بینی بازگشت بهار، و جلوگیری از تهوع همگی به دانش خاصی نیاز دارند.
• سیستم های کیفیت و مترولوژی:بررسی کنید که تامین‌کننده از بازرسی CMM، اندازه‌گیری نوری و اسناد SPC برای اعتبارسنجی تلورانس‌ها در هر مرحله استفاده می‌کند. گواهینامه هایی مانند ISO 9001 یک خط پایه را ایجاد می کنند، اما قابلیت بازرسی بیشتر از گواهی روی دیوار اهمیت دارد.
• امکانات آزمایشی و اعتبارسنجی داخلی-:یک تامین کننده با پرس های آزمایشی می تواند ثابت کند که قالب قبل از ارسال به طبقه شما کار می کند. این کار هفته ها اشکال زدایی را در تاسیسات شما حذف می کند و تأیید می کند که اهداف تولید در شرایط عملیاتی واقعی قابل دستیابی هستند.
• ظرفیت تولید و قابلیت اطمینان زمان سرب:ارزیابی کنید که آیا تامین کننده می تواند جدول زمانی شما را بدون به خطر انداختن کیفیت برآورده کند یا خیر. عملکرد گذشته در مورد تعهدات تحویل به شما چیزی بیش از وعده ها در مرحله نقل قول می دهد.
• تعمیر و نگهداری و پشتیبانی پس از فروش-:پوشیدن قالب های پیشرونده. مشت‌ها کسل‌کننده هستند، باعث ایجاد خستگی می‌شوند و فاصله‌ها در میلیون‌ها چرخه باز می‌شوند. تامین کننده ای که پشتیبانی مداوم تعمیر و نگهداری، تامین قطعات یدکی و کمک عیب یابی را ارائه می دهد، از زمان کار شما محافظت می کند.
• مقیاس پذیری و انعطاف پذیری:حجم شما تغییر خواهد کرد. یک شریک سازنده قالب مترقی که می‌تواند از مقادیر آزمایشی تا تولید انبوه کامل را تغییر دهد، و ابزار را با تغییرات مهندسی تطبیق دهد، ارزش بسیار طولانی‌مدت-تری نسبت به دستگاهی با قابلیت‌های ثابت ارائه می‌کند.
• مهارت فن آوری:کیفیت تجهیزات CNC و سیم EDM، ابزارهای شبیه‌سازی دیجیتال و تمایل به اتخاذ روش‌های ساخت پیشرفته‌ای را که دقت قالب را بهبود می‌بخشد و زمان تحویل را کاهش می‌دهد، ارزیابی کنید.

برای تیم‌هایی که قالب‌های مهر زنی مترقی را تامین می‌کنند و به شکل‌دهی کارآمد چند ایستگاهی، تکرارپذیری دقیق و تولید انبوه مقیاس‌پذیر نیاز دارند، تامین‌کنندگانی مانندYICHENبه طور خاص بر کمک به مهندسان تولید و تیم های تدارکات تمرکز کنید تا شکاف بین هدف طراحی و حجم{0}}ابزار آماده را پر کنند. خدمات مهر زنی مترقی آنها بر ترکیبی از پشتیبانی مهندسی و مقیاس‌پذیری تولید که برنامه‌های با حجم بالا{2}} نیاز دارند، تأکید دارد.

مقیاس بندی از نمونه اولیه به تولید انبوه

مسیر از-نمونه‌های مقاله اول تا تولید با نرخ کامل- یک جهش واحد نیست. این یک پیشرفت مرحله‌ای است که در آن هر مرحله مرحله بعدی را تأیید می‌کند. عجله به ابزار تولید انبوه قبل از منجمد شدن طرح، به عنواننقشه راه مقیاس بندی MakerStageتاکید می کند، یکی از گران ترین اشتباهات در ساخت سخت افزار است. بازنگری قالب در مرحله تولید 30 تا 50 درصد از ابزار اصلی به اضافه هفته ها تاخیر هزینه دارد.

برای مهر زنی پیشرونده قالب، توالی پوسته پوسته شدن معمولاً از این الگو پیروی می کند:

• اعتبار سنجی نمونه اولیه (1-50 قسمت):نمونه‌های CNC ماشین‌کاری شده یا سیم{0}}نمونه‌های EDM هندسه و تناسب قطعه را تأیید می‌کنند. هنوز سرمایه گذاری نشده است. این مرحله به درستی طرح قبل از التزام به ابزار پاسخ می دهد.
• ابزار پایلوت (50-5000 قطعه):یک قالب پیشرونده ساده شده، گاهی اوقات با ایستگاه های کمتر یا فولاد ابزار نرم تر، قطعاتی را برای آزمایش عملکرد، اعتبار سنجی مونتاژ و صلاحیت اولیه مشتری تولید می کند. تغییرات طراحی هنوز در این مرحله مقرون به صرفه است.
• ابزار تولید (5،{1}} بخش):قالب‌های پیشرونده کاملاً سخت شده-تولید، طراحی شده برای پرس، مواد و سرعت چرخه هدف. در این مرحله طرح باید منجمد شود. تغییرات مهندسی به معنای برش مجدد قالب های قالب یا بازسازی ایستگاه ها است.

محرک حیاتی برای حرکت بین مراحل فقط حجم نیست. این ثبات طراحی است. اگر بخواهید ابزارهای تولید را قبل از تأیید اعتبار و طرح از آزمایش عملکردی جان سالم به در ببرد، یک تأمین‌کننده مهر و موم پیشرو که ارزش همکاری با آن را دارد، به عقب رانده خواهد شد. این پس بک از سرمایه شما محافظت می کند.

هنگام ارزیابی سازندگان قالب های مترقی برای برنامه های بلندمدت-، به طور خاص در مورد نمونه اولیه-تا-جریان کار تولید آنها سؤال کنید. آیا آن‌ها می‌توانند قطعات نمونه را از ابزار نرم تولید کنند، ابعاد را در برابر چاپ شما تأیید کنند، طراحی ایستگاه را بر اساس نتایج آزمایشی تکرار کنند، و سپس بدون شروع دوباره به قالب‌های تولید سخت‌شده منتقل شوند؟ این تداوم خطاهای ترجمه را که وقتی نمونه اولیه و ابزار تولید از منابع مختلف با تفاسیر مهندسی متفاوت می آیند رخ می دهد، حذف می کند.

هزینه کل مالکیت برای یک برنامه قالب مترقی بسیار فراتر از قیمت اولیه ابزار است. فاکتور در فواصل نگهداری قالب، فرکانس مجدد مورد انتظار، هزینه پانچ یدکی و درج، عمر تخمینی قالب در کل ضربات، و پاسخگویی تامین کننده زمانی که چیزی نیاز به توجه دارد در ساعت 2 صبح روز سه شنبه. یک شرکت مهرسازی مترقی که 10 درصد کمتر از قبل قیمت می‌دهد، اما نمی‌تواند در اواسط اجرا{4}}از شما پشتیبانی کند، در طول عمر برنامه بسیار بیشتر از شریکی که برای اعتبار طولانی‌مدت قیمت می‌گذارد و با خدمات پاسخگو پشتیبانی می‌کند، هزینه بیشتری برای شما در طول عمر برنامه خواهد داشت.

پرسش های متداول مطبوعاتی مهر زنی پیشرونده

1. تفاوت بین دای پیشرونده و قالب انتقالی چیست؟

یک قالب پیشرونده قطعه کار را به یک نوار حامل در تمام ایستگاه ها متصل نگه می دارد و با هر ضربه فشار آن را تا قطع نهایی پیش می برد. یک قالب انتقال، قطعه را زود جدا می کند و از گیره های مکانیکی یا بازوهای رباتیک برای حرکت آن بین ایستگاه های مستقل استفاده می کند. قالب‌های پیشرونده سریع‌تر (صدها SPM) اجرا می‌شوند و برای قطعات کوچک-تا-متناسب هستند، در حالی که قالب‌های انتقالی قطعات بزرگ‌تر، کشش‌های عمیق و عملیات چند{4}زاویه را با سرعت‌های کمتر انجام می‌دهند (15-40 SPM). ابزار پیشرفته هزینه های اولیه بیشتری دارد، اما به دلیل مزایای سرعت و حذف قطعات، هزینه کمتری برای هر قطعه در حجم های بالا ارائه می دهد.

2. چگونه تناژ مورد نیاز برای پرس قالب زنی مترقی را محاسبه می کنید؟

محاسبه نیرو برای هر ایستگاه به صورت جداگانه: محیط استفاده از سوراخ کردن و سوراخ کردن ضربدر ضخامت ضربدر استحکام برشی. خمش از خواص مواد و هندسه استفاده می کند. طراحی از استحکام کششی نهایی استفاده می کند. سپس تمام نیروهای پیک را با فرض درگیری همزمان در نقطه مرگ پایین جمع کنید. برای در نظر گرفتن سایش ابزار، تغییرات مواد و اثرات دما، یک حاشیه ایمنی 20-30٪ اضافه کنید. همچنین بررسی کنید که پرس دارای انرژی کافی (ظرفیت چرخ فلایویل) باشد و رتبه بندی تناژ آن در ارتفاع کاری واقعی مورد نیاز قالب شما اعمال شود. بهترین عمل این است که با 60 تا 75 درصد ظرفیت پرس برای طول عمر کار کنید.

3. چه موادی برای مهر زنی پیشرونده بهتر عمل می کنند؟

فولاد کم کربن- (1008، 1010) به دلیل سخت شدن کار متوسط ​​و برگشت فنری قابل پیش بینی، بخشنده ترین ماده برای مهر زنی مترقی است. مس و برنج شکل پذیری بالایی را در تناژ کمتر مورد نیاز دارند. فولاد ضد زنگ به خوبی کار می کند اما به 1.5-1.8 برابر تناژ بیشتر نیاز دارد و برای جلوگیری از گند زدگی به ابزارهای روکش شده نیاز دارد. آلومینیوم به سطوح قالب جلا داده شده، روانکاری کنترل شده و اغلب ایستگاه های شکل دهی بیشتر به دلیل برگشت فنر زیاد نیاز دارد. فولادهای با استحکام بالا (HSLA، دوفاز) به بیشترین تناژ (2 تا 3 برابر خط پایه) و توزیع دقیق ایستگاه نیاز دارند تا از شکاف پذیری محدود جلوگیری شود.

4. چرا سروو پرس ها برای قالب های پیچیده پیشرفته ترجیح داده می شوند؟

سروو پرس ها جایگزین مجموعه ترمز -کلاچ- ثابت چرخ فلایویل با موتورهای سروو قابل برنامه ریزی می شوند که سرعت لغزش متغیر را در هر حرکت امکان پذیر می کند. این بدان معنی است که شما می توانید از طریق مناطق تشکیل دهنده برای جریان بهتر مواد و کاهش برگشت فنر در حین دویدن سریع در هنگام نزدیک شدن و بازگشت، سرعت خود را کاهش دهید. مزایای عملی عبارتند از: دوبرابر کردن خروجی با نیم-نمایه های حرکتی، حذف برگشت فنری با نمایه های چند ضربه-در BDC، و فعال کردن طراحی عمیق در قالب های پیشرونده با استفاده از حرکت ارتعاشی. فناوری سروو اجازه می دهد تا قطعات پیچیده با SPM موثر بالاتر بدون تجاوز از محدودیت های شکل دهی مواد کار کنند و به طور مستقیم هزینه هر قطعه-را کاهش می دهد.

5. چگونه بین یک-قاب C و یک فشار سمت راست-برای مهر زنی پیشرونده قالب را انتخاب کنید؟

C{0}}قاب پرس (35-250 تن) برای کارهای پیشرونده سبکتر با ایستگاههای کمتر و مواد نازکتر مناسب است. آنها سه-دسترسی باز و هزینه کمتر را ارائه می‌دهند، اما تحت بار به صورت زاویه‌ای منحرف می‌شوند، که قابلیت تحمل را محدود می‌کند. پرس های جانبی مستقیم- (150-3،000+ تن) انحراف زاویه ای را با ستون های عمودی در هر دو طرف از بین می برند و موازی لغزش را بدون توجه به توزیع بار حفظ می کنند. برای قالب‌های پیشرونده بیش از 8-10 ایستگاه، نیازمند تحمل‌های زیر +/-0.05 میلی‌متر یا مواد در حال اجرا بالای ضخامت 1.5 میلی‌متر، قاب‌های سمت راست با تعلیق 2 نقطه یا 4 نقطه، استحکام لازم برای کیفیت قطعه ثابت را در همه ایستگاه‌ها فراهم می‌کنند.